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閉目不只養神,還能養創意?

PanSci_96
・2019/02/08 ・2375字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 535 ・七年級
  • 圖/文 郭玟妤

遇到百思不得其解的難題,若不是問題太深奧,或許是時候換個「方式」思考了。

你是否覺得自己是個不夠有創意的人?即使繳交作業的死線迫在眉睫,卻卡在「沒有好點子」而遲遲無法動筆?其實,事情沒有想像中的那麼悲觀,也許你只是需要換個「方式」思考。科學家最近發現:人在思考時,有種行為能幫助大腦激發創意,而且這個小動作不費吹灰之力就辦得到,那就是「閉上眼睛」。

交叉實驗 揭開「閉眼」的驚人魔力

今年七月在 Nature旗下的期刊《Palgrave Communications》上發表的研究證實「以閉眼的狀態」進行思考,確實有助於創意發想。研究人員召集了四十名大學生作為受試者,並要求他們在實驗室內完成兩項創意型任務:分別在睜眼和閉眼的狀態下,為新品種的米飯及茶葉取名。

除了實驗內容新奇有趣,研究人員對實驗的規則講解也「別有用心」。在實驗開頭的指示中,一些以假亂真的米飯/茶葉名稱(例如:倉米、島米;峰茶、豐茶)會隨著說明悄悄出現,藉此「誤導」受試者命名時的思考方向。接下來,研究人員便會給予受試者各一分鐘的時間,在閉眼或睜眼的狀態下,創造兩種食品的新名稱。

受試者分別要做兩次實驗,以進行結果的交叉比對:一次在閉眼的情況下腦力激盪,一次則是一邊觀看簡單的幾何圖像影片、一邊為飯或茶命名。圖/作者提供

實驗結束後,研究人員依據實驗開始前出現的捏造字詞,將受試者想出的新名字區分為「聚斂名稱」(convergent items) 和「擴散名稱」(divergent items) 兩大類。前者是指受試者依照提示(倉米、峰茶等等)想出的新詞彙,後者則是指前所未有、具創造性的答案。

舉例來說,如果受試者想出的名字是「〇〇飯」或「〇〇茶」,便會被判定為不具創意性(聚斂名稱),因為該詞與提示字的結尾相同,反映出這個名稱是循傳統路徑思考後衍生的結果。相反的,完全不以「飯」和「茶」結尾的新造詞,則反映出受試者跳脫框架的思考方式,而被歸類為擴散名稱。

最後,研究結果指出:受試者在閉眼的狀態下,創造出新詞彙的比例,平均來說比起睜眼高出1.6倍,閉眼確實有助於激發創意。

「放空」其實也能獲得靈感

另一個出乎意料的狀態同樣有助於創意發想,那就是心智游移 (Mind wandering),一種心智不自覺偏離身處環境,對當前無關事務進行思考的心理現象,也就是日常生活所說的「做白日夢」。上課時想著下一餐要吃什麼、寫作業時計畫暑假期間的旅行,都可說是心智游移的例子。

儘管這種現象非常普遍,人們對心智游移卻時常存有偏見。實際上,大家討厭心智游移不是沒有原因,它的出現的確會在很多時候造成不少麻煩,例如:足球比賽時,守門員不專心極有可能造成團隊的失分、駕車時進行高難度數學心算容易發生車禍,種種壞處幾乎使心智游移被歸結為「個人缺乏自我控制」的結果,百弊而無一利。然而,越來越多研究指出:心智游移在某種程度上,確實有助於人們更有創意地解決問題。

不過這並不表示,整天做白日夢,就能成為極具創造力的藝術家。要運用心智游移幫助思考是有先決條件的:必須先絞盡腦汁思索問題的解答,潛藏在腦中的創意才有可能「浮出腦海」。

相信許多人都有「為工作燒腦一整天卻毫無進展,反而在休息時蹦出不少新點子」的類似經驗,這其實就是心智游移暗暗相助的例子。事實上,激發創意的重點不在於心不在焉,而是允許腦袋經過長時間運轉後適當地休息、轉移注意力,同時釋放潛藏的創意。適時地從任務抽離,從事一些不需動腦的活動,其實才是萌生靈感的關鍵。

想獲取靈感 先認識創意誕生四步驟

那麼,為何「閉眼思考」和「心智游移」對創意的產生有所助益呢?在瞭解其中原因之前,必須先認識創造思考的歷程 (Creative Process)。心理學家 Wallas 將人類創意思考的過程分為四階段,分別為:準備期 (preparation)、醞釀期 (incubation)、豁然開朗期 (illumination) 及驗證期 (verification),且各階段的工作模式都不甚相同。

創意思考過程可分為四個階段。圖/作者提供

創意並非無中生有,因此,人們在準備期時會先設定問題,之後便開始進行推論、計畫、分析⋯⋯等工作。接下來的醞釀期,其思考歷程則是在潛意識場域進行:經過一番腦力激盪後,即使我們決定先放鬆休息、暫時將棘手的問題放在一旁,我們的潛意識仍舊高速運轉,持續思考問題的解答。

豁然開朗期顧名思義就是「靈光乍現」的時刻,當潛意識終於突破門檻,與主要意識連結在一起時,創意就此誕生了。最後,驗證期透過進一步的思考,強化、修正靈感的雛形,將想法發展得更臻完善。

為何有效?善用思考階段獲取新點子

依據 Wallas 的理論,閉眼實驗的研究人員認為「閉眼思忖」應該是屬於整個思考歷程中的準備階段。因此在思考的準備期,腦袋是否有充裕的認知資源分析事件,對於創意的產生至關重要。閉眼這個動作,便是阻斷了大腦和外部視覺干擾的連結,有效地將更多的認知資源留在腦中處理問題。

而「心智游移」對產生靈感的幫助,則作用於思考的醞釀期。心智的游移不僅能讓人暫時放空,同時也是給腦袋一些時間爬梳雜亂無章的想法、整理出有用的資訊,甚至拋棄沒有成效卻固著於腦中的提案。這也是為何不少人會在沖澡時恍然大悟,或是踏青、慢跑、冥想這類「放鬆身心」的活動,常帶給我們新靈感的主要原因。

下次又遇到傷腦筋的事需要運用創意解決時,不妨在休息的空檔出門跑個步、呼吸新鮮空氣,說不定潛藏於腦袋深處的好點子就會自動浮現了。但如果工作真的緊迫到連休息都是種奢侈,或許你所需要的,就是在思考時閉上眼睛。

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PanSci_96
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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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科技魅癮_96
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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》